CC BY
9[Elektronnyi resurs]. Rezhim dostupa: http:// ru.climate-data.org. Data dostupa: 05.01.2021. (In Russ.)
10. Ministerstvo zdravookhraneniia Respub-liki Belarus', Tsentr ekspertiz i ispytanii v zdra-vookhranenii. State Pharmacopoeia of the Republic of Belarus: v 2 t. Т. 1. General methods of quality control of medicines. Sheriakov AA, redactor. Molodechno, RB: Pobeda; 2012. 1220 s. (In Russ.)
11. Ivankova MN, Buzuk GN. Quantitative determination of arbutin in lingonberry leaves by videodensitometric method and HPLC method. V: Deikalo VP, redactor. Dostizheniia fundamental'noi meditsiny i farmatsii. Materialy 67-oi nauch ses sotrudnikov un-ta; 2012 Fevr 2-3; Vitebsk, Belarus'. Vitebsk, RB: Vitebskii gos med un-t; 2012. s. 276. (In Russ.)
12. Fursa NS, Korotaeva MS, Kuz'micheva NA, Sozinov OV. Comparative study of the content of pharmacologically active phenolic substances in species and varieties of the wild rosemary genus growing in Siberia, the Far East and Belarus. Vestn farmatsii. 2004;(2):28-30. (In Russ.)
13. Kuz'micheva NA, Kuz'michev IuA. The
nature of the dependence of the content of flavo-noids in plants on the position of the cenopopu-lation in the ecological series. Vestn farmatsii. 2015;(2):25-32. (In Russ.)
14. Penzina TN. Dynamics of the content of phenolic compounds in the leaves of ortilia lopsided, growing in a ribbon pine forest in the vicinity of Barnaul. V: Aktual'nye problemy teorii i praktiki farmatsii: sb nauch st. 2000. s. 158-60. (In Russ.)
15. Lomboeva SS, Tankhaeva LM, Olennikov DN. Dynamics of accumulation of flavonoids in the aerial part of Orthilia secunda (L.) House. Khimiia rast syr'ia. 2008;(3):83-8. (In Russ.)
Адрес для корреспонденции:
210009, Республика Беларусь, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет», кафедра фармакогнозии с курсом ФПК и ПК, тел. раб.: 8 (0212) 64-81-78, e-mail: kuzm_n-a@mail.ru, Кузьмичева Н. А.
Поступила 23.12.2021 г.
УДК 631.413 DOI: https://doi.Org/10.52540/2074-9457.2021.4.74
Г. Н. Бузук
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРОФНОСТИ ПОЧВ эЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМ МЕТОДОМ.
СООБЩЕНИЕ 3. КОРРЕКТИРОВКА ВЛИЯНИЯ ВЛАЖНОСТИ
г. Витебск, Республика Беларусь
Целью настоящей работы была разработка способа корректировки влияния влажности почвы на определение удельного электрического сопротивления (УЭС). Поставленная цель достигается тем, что одновременно с измерением УЭС с помощью 4-элек-тродной установки F. Wenner проводят определение с помощью емкостного датчика объемной влажности почвы. На основе анализа литературных и собственных данных предложены уравнения для корректировки УЭС на фоне различной объемной влажности и пористости почвы. Дальнейшее уточнение результатов измерений УЭС может быть достигнуто включением в состав уравнения параметров, связанных с емкостью кати-онного обмена (ЕКО) почвы, а именно содержания органического вещества и глинистых частиц. Высказано предположение о возможности экспрессного определения последних с помощью цветометрических (RGB) датчиков.
Ключевые слова: геофизические методы, электрофизика почв, установка F. Wenner.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время все более широко для оценки физико-химических свойств почвы применяются электрохимические
методы, которые пришли в почвоведение из электроразведки в геологии [1-3]. Они включают измерение физических свойств, обычно на уровне поверхности земли, без нарушения структуры почвы, с последую-
щей комплексной обработкой и интерпретацией полученных данных о типе и структуре почвы. К его достоинствам можно отнести неинвазивный характер, низкую стоимость и быстрые результаты, а также возможность создания пространственной модели недр без использования тяжелого оборудования.
Одним из методов, используемых на протяжении многих лет при исследовании недр, является метод оценки электропроводности и электросопротивления. Метод основан на свойстве почвы и минералов проводить электрический ток. Как показали многочисленные исследования [4-7], на электропроводность почв существенное влияние оказывает влажность, а также такие параметры почвы, как емкость катионного обмена, содержание гумуса, глинистых частиц, содержание ионов элементов минерального питания. Последние параметры почвы в целом определяют ее трофность, которая существенным образом влияет на рост и развитие растений, в том числе и лекарственных, а также синтез в них вторичных метаболитов, определяющих фармакологическую активность лекарственных растений.
Для устранения мешающего влияния влажности в исследованиях по электропроводности почв работу проводят в области максимального насыщения почвы водой, где влияние влажности на электропроводность (удельное электросопротивление - УЭС) практически не фиксируется. В природе такие условия имеют место в гумидной зоне, где количество осадков превышает испарение, и в определенные сезоны года, например, весной, после таяния снега. Это создает значительные неудобства при проведении работ такого плана в связи с жесткой приуроченностью к сезону.
Целью настоящей работы была разработка способа корректировки влияния влажности почвы на определение удельного электрического сопротивления (УЭС).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для измерения электрического сопротивления почвы использовали 4-электро-дную симметричную установку АМЫВ или установку F. Wenner [1, 4-7].
Для полевых опытов применяли установку с расстоянием между электродами
20 см. Длина электродов в установке составляла 15 см, диаметр - 4 мм. Электроды вдавливались в почву строго на глубину 10 см, считая от минерального слоя почвы (после снятия подстилки).
На электроды AB установки подается напряжение питания, и в этой же цепи измеряется сила тока. На MN измеряют падение напряжения. Сопротивление рассчитывали по формуле (1):
ER = k • (U / I) (1),
k = п • (AM • AN) / MN =
2 • п • MN = 2 • п • a, (2)
где U - падение напряжения на электродах MN, mV;
I - сила тока, в mA;
k - геометрический коэффициент установки;
п - 3,1415.
Электропроводность (ЕС) или обратно пропорциональная ей величина - удельное электрическое сопротивление (ER) - взаимосвязаны соотношением EC = 1/ ER. Не имеет особого значения, что измеряется -электропроводность или сопротивление (больше электропроводность, меньше сопротивление, и наоборот).
Большее расстояние между электродами приводит к более глубокому проникновению электрического поля в почву, что существенно влияет на глубину исследования. Глубинность исследования для симметричной установки F. Wenner составляет h = 0,52 a [3, 8] или при произвольных размерах AB и MN: h = (AB / 2) (MN / AB) [2].
В качестве источника питания использовали литий-ионный аккумулятор с выходным напряжением 5 вольт и емкостью 10000 мАч. Регуляцию напряжения на токовых электродах AB осуществляли с помощью DC-DC повышающих преобразователей XL 6009 или XL 4015, обеспечивающих регуляцию напряжения в пределах от 5 до 45 вольт. Для снижения влияния поляризации электродов на результаты измерения применяли смену полярности питания установки с частотой 20 Гц [9-10]. Для этой цели использовали модульную конструкцию, состоящую из ШИМ-генератора прямоугольных импульсов (диапазон 1 Гц-150 кГц), инвертора сигнала на микросхеме SN74HCO4N и Н-моста (L298N). Н-мост
обеспечивал переключение полярности питания, поступающего с DC-DC преобразователя на токовые электроды AB, с частотой, задаваемой ШИМ-генератором, -20 Гц. Скважность импульсов составляла 50% (длительность пика и интервала между ними были одинаковыми). Для измерения тока в цепи AB и падения напряжения на измерительных электродах MN использовали два мультиметра ZT302 с функцией True RMS (истинное среднеквадратичное значение) и возможностью «замораживания (hold)» показаний. Измерять ток и падение напряжения простейшим мультиме-тром без функции True RMS не представляется возможным.
Для определения объемной влажности почвы использовали емкостной аналоговый датчик влажности [11-14], который вставляли в проделанную с помощью ножа в почве щель после удаления подстилки на глубину 5-6 см. Датчик калибровали в диапазоне 0 (воздух) - 1 (вода) [15].
Объемную влажность почвы (0), выраженную в долях единицы или в %, характеризовали как отношение объема жидкой фазы (V) к общему объему почвы (V).
0 = V / V
(3),
Для оценки свойств почвы также использовали:
- весовую влажность почвы, которая представляет собой отношение массы жидкой фазы (шж) к массе твердой фазы почвы (ш ):
w = ш / ш = (ш - ш ) / ш (4),
- плотность твердой фазы почвы (р ), которая представляет собой массу твердой фазы почвы (ш ) в единице объема твердой фазы (V):
Ps = ш5 / V (5)
- общую плотность почвы (р ), представляющую собой массу почвы (ш ) в единице общего объема почвы (V):
Рь = ш5 / V (6).
Связь объемной и весовой влажности почвы описывается уравнением:
0 = w • p.
(7).
Степень насыщения почвы водой (Sw) рассчитывали по формуле:
Sw = V / (V + V) = 0 / ф (8).
Пористость почвы (ф) рассчитывали по формуле:
Ф = (Уа + V,) / V (9).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Почва с позиций современной физики является открытой, поликомпонентной, полидисперсной, динамической, биокосной системой, состоящей из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной (рисунок 1). Твердая часть почвы состоит из минеральных, органических и органоминеральных частиц и их ассоциатов. Жидкая фаза состоит из воды и растворенных в ней органических и минеральных веществ, газовая -состоит из паров воды и газов (К2, СО, О2 и др.) [16].
Соотношение между объемами и массами фаз почвы определяют физические условия почвенного плодородия (рисунок 2). Идеальные условия складываются, когда объем твердой фазы почвы составляет 50%, а жидкой и газовой - по 25% [17]. В зависимости от погодных условий и характера растительности соотношения между фазами непрерывно изменяются как в пространстве, так и во времени. При этом можно наблюдать интересные феномены. Так, при уплотнении почвы ее объемная влажность увеличивается, в то время как весовая остается практически без изменений.
В свою очередь, пористость почвы может изменяться в пределах 0,30-0,60, в том числе пески - 0,30-0,35, супеси -0,35-0,45, суглинки - 0,40-0,47, лёссы и лёссовидные суглинки - 0,40-0,55, глина -0,45-0,55, пахотный горизонт почвы -0,55-0,60 [18].
Как уже отмечалось ранее, электрическое удельное сопротивление почвы является функцией ряда ее свойств, включая природу твердых составляющих (распределение частиц по размерам, минералогия), расположение пустот (пористость, распределение по размерам пор, связность), степень насыщения водой (содержание воды), электрическое сопротивление жидкости (концентрация растворен-
о а
а 15
о
е-
о а
Б
ф
с
3
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
v
m
V
W
m
w
V
m
I - Твердая
-Жидкая
] - Газообразная
Vt - объем почвы, mt - масса почвы, ma, mw, ms - масса газовой, жидкой и твердой фаз почвы; Va, Vw, Vs - объем газовой, жидкой и твердой фаз почвы. Рисунок 1. - Схема строения почвы и ее компоненты
Рисунок 2. - Соотношение фаз почвы при различных уровнях увлажнения
ного вещества) и температуру. Воздушная среда является изолятором, удельное сопротивление водного раствора является функцией ионной концентрации, а удельное сопротивление твердых частиц связано с плотностью электрических зарядов на их поверхности. Эти параметры влияют
на удельное электрическое сопротивление, но по-разному и в разной степени. Многочисленные эксперименты с электрическим сопротивлением были проведены для установления отношений между электрическим сопротивлением и каждой из этих характеристик почвы. В частности, была
установлена тесная связь между объемным содержанием воды и удельным электрическим сопротивлением (УЭС) почвы [19-20].
Зависимость хорошо аппроксимируется степенной функцией (рисунок 3). Более
700
600
500
400
300
200
100
0 0
Рисунок 3. -
Нами была рассчитана серия кривых (рисунок 4) для различных значений коэффициента Ь, который, по нашему мнению, определенным образом зависит от концентрации солей в почве, что, однако, нуждается в дополнительных исследованиях и обосновании.
Приведенные выше факты в совокупности позволили нам предложить простейшее уравнение, связывающее насыщенность почвы водой с УЭС:
ER = Rx• 0Ь / ф-ь , (10)
где Ях - фактическое значение УЭС почвы,
0 - объемная влажность почвы,
ф - пористость почвы,
Ь - степень,
ЕЯ - УЭС почвенного раствора.
Предложенное уравнение основывается на эмпирическом уравнении Арчи, связывающем электропроводность горных
того, в лабораторных опытах установлено, что зависимость УЭС почвы от насыщенности ^Р) водой или водными растворами солей от первоначального линейного характера для воды «прогибается» с увеличением в ней концентрации солей [21, 22].
1
пород с их пористостью и электропроводностью порового раствора [19]:
Rt = а • Rw • ф-т • Sw-n , (11)
где Rt = УЭС горной породы, Rw = УЭС порового раствора, ф - пористость породы, Sw - насыщенность породы водой, а, т и п - коэффициенты уравнения.
Нами были обработаны данные связи насыщения почвы 0,0125 М раствором хлорида калия, содержащиеся в работе [22], с электропроводностью почвы. Как можно видеть из данных, представленных на рисунке 5, скорректированное УЭС, рассчитанное по формуле (10), в среднем составляет 6,45 А т, варьирует в сравнительно небольших пределах и практически полностью совпадает с таковым для исследованной концентрации хлорида калия - 6,10 А т [22] (в пределах ошибки эксперимента).
а*х ь = [Power] Р 2 = 0,99
1 V
V
.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1. Объемная влажность почвы (9)
Связь между объемным содержанием воды и удельным электрическим сопротивлением почвы (по материалам работ [22])
£
а 5?
е
н
е
о ^
п о с е о н ь
2
К ш
ф с т
I-О СР
с
о о
а> о
X .0
с
ф
£
800 700 600 500 400 300 200 100
Кх • (в0)
ь = 1 ь = 2.
ь - 3 ь - 4
ь - 5 ь - 6 / '/ ¡1
ь -ь - 7 5
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Объемная влажность почвы (в
0.8 0.9
0
0
1
Рисунок 4. - Теоретические зависимости между объемным содержанием воды и удельным электрическим сопротивлением почвы. Rx = 800
Обозначения: Ь = 2; Их = 760; ф = 0,5; * - скорректированное значение УЭС для почвы; -*-* - скорректированные данные из работы [21], см. рисунок 4 Рисунок 5. - Связь между объемным содержанием воды и скорректированным УЭС в лабораторном эксперименте [21] и почве в сосняке черничном
Для подтверждения наблюдаемого нами явления было проведено определение УЭС и объемной влажности почвы в сосняке черничном заболоченном весной, в период максимального увлажнения почвы (0 = 0,97-0,98), и летом, когда объемная влажность почвы снизилась до 0,45. Были получены значения УЭС - 42 и 756 Ат соответственно. Подстановка полученных летом значений в уравнение при ф = 0,5 и Ь = 2: Ях • 0Ь / ф-ь = 756 0,452 / 0,5-2 дала значение УЭС - 38,5 Ат, что является достаточно близким к значению УЭС, полученному весной - 42 Ат (рисунок 5), в период максимального увлажнения почвы. Ожидать полного совпадения значений, полученных в полевых условиях, не приходится в силу высокой гетерогенности природной среды.
На рисунке 5 выделены две области Яа и Rs, которые означают соответственно удельное электрическое сопротивление, обусловленное поверхностной проводимостью частиц почвы вследствие вытеснения из пор почвы почвенного раствора воздухом (изолятор) - Яа, и удельное электрическое сопротивление, обусловленное заряженными частицами почвенного раствора в сочетании с поверхностной проводимостью частиц почвы, в области с порами, заполненными почвенным раствором, - Rs. Общее удельное электрическое сопротивление почвы (УЭС = ЕЯ), таким образом, в самом общем виде может быть представлено в виде суммы:
ЕЯ = Яа + Rs (12).
Дальнейшее усовершенствование уравнения 10 может быть достигнуто включением в его состав параметра, связаного с емкостью катионного обмена почвы - ЕКО [23-26].
ЕЯ = Ях • 0Ь / ф-ь + Ях • 0Ь / Q-b (13).
Поскольку ЕКО в основном определяется содержанием в почве органического вещества, в частности гумуса (А) и глинистых частиц [27, 28], то УЭС Q может быть представлено как сумма их УЭС. В конечном итоге мы получаем уравнение следующего вида:
ЕЯ = Ях • 0Ь / ф-ь + Ях • 0Ь / А-ь +
+ Ях • 0Ь / &ь, (14)
где b - коэффициент (степень функции) = 1,5-2,3,
Rx - найденное значение УЭС при объемной влажности почвы (0) в пределах 0-1,
ф - пористость почвы в пределах 0-1,
A - органическое вещество почвы в пределах 0-1,
G - содержание глины также в пределах 0-1,
ER = УЭС (Q-m).
Игнорируя содержание в почве органического вещества и глинистых частиц по электропроводности (сопротивлению), мы получаем несколько завышенные данные для УЭС почвенного раствора.
УЭС почвы может быть пересчитано в TDS (total dissolved solids) с использованием уравнения (15) и поправочного коэффициента, принятого в Америке (tk = 0,5), Европе (tk = 0,64) или Австралии (tk = 0,71):
TDS, ppm = (1/ER) • 100000 • tk (15).
На рисунке 6 представлена упрощенная схема связи электропроводности почвы с основными факторами, ее определяющими, такими как влажность и содержание заряженных частиц. Согласно этой схеме, минимальная электропроводность свойственна пескам, в основном определяется концентрацией ионов почвенного раствора и напрямую зависит от увлажнения почвы. Обогащение почвы органическим веществом, с одной стороны, вплоть до образования торфянистых почв и торфяников, или же глинистыми частицами вплоть до образования тяжелых глин, с другой, сопровождается увеличением емкости ка-тионного обмена и, соответственно, электропроводности.
Кроме того, предложенная схема (рисунок 6) позволяет характеризовать местообитание растений в координатах: органическое вещество почвы, ее глинистость и влажность.
Цветовые характеристики почвы довольно тесно связаны с содержанием глины и органического вещества, в частности гумуса [29-31]. Цветовые характеристики почвы достаточно просто определяются с использованием цветометрических датчиков, минуя традиционный химический анализ, и, подобно определению электропроводности, отличаются экспрессностью
(D
S
и
(D
ч £
Органические почвы (торфяные, торфяноболотные...)
Увеличение ЕКО
Минеральные почвы (пески, супеси, суглины, глины...)
Увеличение ЕКО
Рисунок 6. - Связь основных факторов электропроводности почв
и неинвазивностью. Все это позволяет создать устройство для определения троф-ности почвы, содержащее в себе датчики определения электропроводности, влажности и цветовых характеристик почвы. Разработка такого устройства, оснащенного соответствующими датчиками, и полевой методики в перспективе.
Таким образом, измерив УЭС почвы во время максимального насыщения почвы водой, как правило, это весной, мы получаем суррогатное значение трофности почвы, в то время как УЭС, определенное в том же месте в течение лета, в большей степени отражает вариации влажности почвы.
Предложенный нами подход позволяет разделить УЭС, обусловленную компонентами минерального питания растений, и УЭС, обусловленную колебаниями влажности почвы, и расширить временной интервал проведения работ такого плана.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Корректировка значений УЭС, измеренных в течение вегетационного периода посредством предложенного нами способа пересчета с учетом текущей объемной влажности почвы позволит получать более корректные данные о трофности почвы, оцениваемые по электропроводности (сопротивлению). Затраты времени на определение УЭС с помощью установки F. Wenner и объемной влажности почвы с
использованием емкостного датчика влажности малы, метод отличается неинвазивностью, экспрессностью и малой трудоемкостью.
Метод может использоваться для оценки трофности местообитаний дикорастущих и культивируемых лекарственных растений.
SUMMARY
G. N. Buzuk DETERMINATION OF SOIL TROPHICITY BY ELECTROPHYSICAL METHOD. MESSAGE 3. ADJUSTMENT OF HUMIDITY INFLUENCE The aim of this work was to develop a way to adjust the effect of soil humidity on the determination of specific electrical resistance (SER). This goal is achieved by the fact that measuring is made using a capacitive sensor of volumetric soil humidity simultaneously with the measurement of SER using a 4-electrode F.F. Wenner array. Based on the analysis of literary and own data equations for adjusting SER against the background of different volumetric humidity and soil porosity are proposed. Further refinement of SER measurement results can be achieved by including in the equation the parameters related to the cation-exchange capacity (CAC) of the soil, namely the content of organic matter and clay particles. It is suggested that it is possible to determine expressly the latter using color-gauge (RGB) sensors.
Keywords: geophysical methods, electro-physics of soils, F. Wenner array.
ЛИТЕРАТУРА
1. Sharma, P. V. Environmental and engineering geophysics / P. V. Sharma. - Cambridge: Cambridge university press, 1997. - 475 p.
2. Тен, К. Н. Альтернативная электроразведка: теория, методика и практика / К. Н. Тен. -Москва, 2008. - 112 c.
3. Reynolds, J. M. An introduction to applied and environmental geophysics / J. M. Reynolds. -2nd ed. - Chichester: John Wiley & Sons, 2011. -796 p.
4. Поздняков, А. И. Электрофизика почв / А. И. Поздняков, А. Д. Позднякова. - Москва-Дмитров: Московский гос. ун-т, 2004. - 48 с.
5. Поздняков, А. И. Полевая электрофизика почв / А. И. Поздняков. - Москва: Наука / Интерпериодика, 2001. - 430 c.
6. Corwin, D. L. Past, present, and future trends of soil electrical conductivity measurement using geophysical methods / D. L. Corwin // Handbook of Agricultural Geophysics / ed.: B. J. Allred, J. J. Daniels, M. R. Ehsani. - New York: CRC Press, 2008. - P. 17-44.
7. Поздняков, А. И. Электрофизические методы исследования почв (методическое пособие для практики по физике почв) / А. И. Поздняков. - Москва: Московский гос. ун-т, 2009. - 38 c.
8. Edwards, L. S. A modified pseudosection for resistivity and IP / L. S. Edwards // Geophysics. - 1977. - Vol. 42, N 5. - P. 1020-1036.
9. Corwin, D. L. Laboratory and field measurements / D. L. Corwin, S. M. Lesch, D. B Lo-bell // Agricultural Salinity Assessment and Management / ed.: W. W. Wallender, K. K. Tanji. -Reston: American Society of Civil Engineers, 2012. - P. 295-341.
10. Sophocleous, M. Electrical resistivity sensing methods and implications / M. Sophoc-leous // Electrical Resistivity and Conductivity / ed. A. E. Shahat. - London: InTech Open, 2017. -Chap. 2.
11. Characterization of low-cost capacitive soil moisture sensors for IoT networks / P. Placidi [et al.] // Sensors (Basel, Swizerland). - 2020. -Vol. 20, N 12. - P. 3585.
12. Calibration of capacitive soil moisture sensor (sku: Sen0193) / Radi [et al.] // 4th International Conference on Science and Technology (ICST), Yogyakarta, Indonesia, 7-8 aug. 2018 y.: proc. - Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada, 2018. - P. 1-6.
13. Sakaki, T. A simple method for calibrating dielectric soil moisture sensors: Laboratory validation in sands / T. Sakaki, A. Limsuwat, T. H. Illangasekare // Vadose Zone J. - 2011. -
Vol. 10, N 2. - P. 526-531.
14. Qu, J. S. The capacitive soil moisture sensor research / J. S. Qu, J. Fan, D. C. Huang // Appl. Mechanics and Materials. - 2014. - Vol. 584-586. - P. 2142-2149.
15. Laboratory calibration and performance evaluation of low-cost capacitive and very low-cost resistive soil moisture sensors / S. Adla [et al.] // Sensors (Basel, Swizerland). - 2020. - Vol. 20, N 2. - P. 363.
16. Смагин, А. В. Газовая фаза почв / А. В. Смагин. - Москва: Изд-во Московского ун-та, 2005. - 301 с.
17. Почвенно-биогеоценотические исследования в лесных биогеоценозах / Л. О. Карпа-чевский [и др.]. - Москва: Изд-во Московского ун-та, 1980. - 160 с.
18. Ковда, В. А. Основы учения о почвах. Кн. 1 / В. А. Ковда. - Москва: Наука, 1973. -324 с.
19. Electrical resistivity survey in soil science: a review / A. Samo^lian [et al.] // Soil and Tillage research. - 2005. - Vol. 83, N 2. -P. 173-193.
20. McCarter, W. J. The electrical resistivity characteristics of compacted clays / W. J. McCarter // Geotechnique. - 1984. - Vol. 34, N 2. -P. 263-267.
21. Laboratory evaluation of soil geotech-nical properties via electrical conductivity /
F. Zohra-Hadjadj [et al.] // Rev. Fac.de Ingeniería Univ. de Antioquia. - 2019. - N 90. - P. 101-112.
22. Applications of electrical resistivity surveys in solving selected geotechnical and environmental problems / M. Lech [et al.] // Appl. Sciences. - 2020. - Vol. 10, N 7. - P. 2263.
23. Using the Modified Resistivity-Porosity Cross Plot Method to Identify Formation Fluid Types in Tight Sandstone with Variable Water Salinity / Y. Yang [et al.] // Energies. - 2021. - Vol. 14, N 19. - P. 2-14.
24. Oraby, M. A non-Archie water saturation method for conventional reservoirs based on generalization of Passey TOC model for unconventional reservoirs / M. Oraby // J. of Petroleum Exploration and Production Technology. - 2020. -Vol. 10, N 8. - P. 3295-3308.
25. Mohamad, A. M. Determination techniques of Archie's parameters: a, m and n in heterogeneous reservoirs / A. M. Mohamad,
G. M Hamada // J. of Geophysics and Engineering. - 2017. - Vol. 14, N 6. - P. 1358-1367.
26. Effects of clay fraction and pore water conductivity on electrical conductivity of sand-kaolinite mixed soils / H. Choo [et al.] //J. of Petroleum Science and Engineering. - 2016. -Vol. 147. - P. 735-745.
27. Поздняков, А. И. Зависимости удельного электрического сопротивления от некоторых свойств антропогенно-преобразованных легких почв агроландшафтов гумидной
зоны / А. И. Поздняков, П. И. Елисеев // Вестн. Оренбургского гос. ун-та. - 2012. - № 10. -С. 98-104.
28. Поздняков, А. И. Электрофизический подход к оценке некоторых элементов окульту-ренности и плодородия легких почв гумидной зоны / А. И. Поздняков, П. И. Елисеев, Л. А. Поздняков // Почвоведение. - 2015. - № 7. -С. 832-842.
29. Отражательная способность почвы в видимой и ближней инфракрасных областях оптического излучения / А. М. Егоров [и др.] // Перспективы науки. - 2018. - № 4. -С.13-21.
30. Караванова, Е. И. Оптические свойства почв и их природа / Е. И. Караванова. - Москва: Изд-во Московского ун-та, 2003. - 153 с.
31. Спектрофотометрический способ определения содержания гумуса в агродерново-подзолистых почвах / С. В. Дробыш [и др.] // Почвоведение и агрохимия. - 2013. - № 2. -С.64-75.
REFERENCES
1. Sharma PV. Environmental and engineering geophysics. Cambridge, Great Britain: Cambridge university press; 1997. 475 p
2. Ten KN. Alternative electrical exploration: teoriia, metodika i praktika. Moskva, RF; 2008. 112 s. (In Russ.)
3. Reynolds JM. An introduction to applied and environmental geophysics. 2nd ed. Chichester, Great Britain: John Wiley & Sons; 2011. 796 p
4. Pozdniakov Al, Pozdniakova ad. Electrophysics of soils. Moskva-Dmitrov, RF: Moskovskii gos un-t; 2004. 48 s. (In Russ.)
5. Pozdniakov AI. Field electrophysics of soils. Moskva, RF: Nauka/Interperiodika; 2001. 430 s. (In Russ.)
6. Corwin DL. Past, present, and future trends of soil electrical conductivity measurement using geophysical methods. In: Allred BJ, Daniels JJ, Ehsani MR, editors. Handbook of Agricultural Geophysics. New York, USA: CRC Press; 2008. p. 17-44
7. Pozdniakov AI. Electrophysical methods of soil research (methodological guide for practice in soil physics). Moskva, RF: Moskovskii gos un-t; 2009. 38 s. (In Russ.)
8. Edwards LS. A modified pseudosection for resistivity and IP. Geophysics. 1977;42(5):1020-36. doi: 10.1190/1.1440762
9. Corwin DL, Lesch SM, Lobell DB. Laboratory and field measurements. In: Wallender WW, Tanji KK, editors. Agricultural Salinity Assessment and Management. Reston, USA: American Society of Civil Engineers; 2012. p.295-341
10. Sophocleous M. Electrical resistivity sensing methods and implications. In: Shahat AE, editor. Electrical Resistivity and Conductivity.
London, United Kingdom: InTech Open; 2017. Chapter 2
11. Placidi P, Gasperini L, Grassi A, Cecconi M, Scorzoni A. Characterization of low-cost capacitive soil moisture sensors for IoT networks. Sensors (Basel). 2020;20(12):3585. doi: 10.3390/ s20123585
12. Radi, Murtiningrum, Ngadisih, Muzdrikah FS, Nuha MS, Rizqi FA. Calibration of capacitive soil moisture sensor (sku: Sen0193). In: 4th International Conference on Science and Technology (ICST). Proceedings; 2018 Aug 7-8; Yogyakarta, Indonesia. Yogyakarta, Indonesia: Universitas Gadjah Mada; 2018. p. 1-6
13. Sakaki T, Limsuwat A, Illangasekare TH. A simple method for calibrating dielectric soil moisture sensors: Laboratory validation in sands. Vadose Zone J. 2011;10(2):526-31. doi: 10.2136/ vzj2010.0036
14. Qu JS, Fan J, Huang DC. The capacitive soil moisture sensor research. Appl Mechanics and Materials. 2014;584-586:2142-49. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMM.584-586.2142
15. Adla S, Rai NK, Karumanchi SH, Tripathi S, Disse M, Pande S. Laboratory calibration and performance evaluation of low-cost capacitive and very low-cost resistive soil moisture sensors. Sensors (Basel). 2020;20(2):363. doi: 10.3390/s20020363
16. Smagin AV. Soil gas phase. Moskva, RF: Izdatel'stvo Moskovskogo universiteta; 2005. 301 s. (In Russ.)
17. Karpachevskii LO, Voronin AD, Dmitriev EA, Stroganova MN, Shoba SA. Soil-biogeocenotic studies in forest biogeocenoses. Moskva, RF: Izdatel'stvo Moskovskogo universiteta; 1980. 160 s. (In Russ.)
18. Kovda VA. Fundamentals of the doctrine of soils. Kniga 1. Moskva, RF: Nauka; 1973. 324 s. (In Russ.)
19. Samo^lian A. Cousin I, Tabbagh A, Bruand A, Richard G. Electrical resistivity survey in soil science: a review. Soil Tillage Res. 2005;83(2):173-93. doi: 10.1016/j. still.2004.10.004
20. McCarter WJ. The electrical resistivity characteristics of compacted clays. Geotechnique. 1984; 34(2):263-7. doi: 10.1680/ geot.1984.34.2.263
21. Zohra-Hadjadj F, Laredj N, Maliki M, Missoum H, Bendari K. Laboratory evaluation of soil geotechnical properties via electrical conductivity. Revista Facultad de Ingeniería. 2019;(90):101-12. doi: 10.17533/udea.redin. n90a11
22. Lech M, Skutnik Z, Bajda M, Markowska-Lech K. Applications of electrical resistivity surveys in solving selected geotechnical and environmental problems. Appl Sci. 2020;10(7):2263. doi: 10.3390/app10072263
23. Yang Y, Li K, Wang Y, Deng H, He J,
Xiang Z et al. Using the Modified Resistivity-Porosity Cross Plot Method to Identify Formation Fluid Types in Tight Sandstone with Variable Water Salinity. Energies. 2021;14(19):2-14. doi: 10.3390/en14196335
24. Oraby M. A non-Archie water saturation method for conventional reservoirs based on generalization of Passey TOC model for unconventional reservoirs. J Pet Explor Prod Technol. 2020;10(8):3295-308. doi: 10.1007/ s13202-020-00945-x
25. Mohamad AM, Hamada GM. Determination techniques of Archie's parameters: a, m and n in heterogeneous reservoirs. J of Geophysics and Engineering. 2017;14(6):1358-67. doi: 10.1088/1742-2140/aa805c
26. Choo H, Song J, Lee W, Lee C. Effects of clay fraction and pore water conductivity on electrical conductivity of sand-kaolinite mixed soils. J Pet Sci Eng. 2016;147:735-45. doi: 10.1016/j.petrol.2016.10.009
27. Pozdniakov AI, Eliseev PI. Dependences of electrical resistivity on some properties of anthropogenically transformed light soils in agricultural landscapes of the humid zone. Vestn Orenburgskogo gos un-ta. 2012;(10):98-104. (In Russ.)
28. Pozdniakov AI, Eliseev PI, Pozdniakov LA. Electrophysical Approach to Evaluation of Some Elements of Cultivation and Fertility of Light Soils in the Humid Zone. Pochvovedenie. 2015;(7):832-42. doi: 10.7868/ S0032180X15050068. (In Russ.)
29. Egorov AM, Sudnik IuA, Gordeev AS, Pridorogin MV, Badin AE. Reflectivity of the soil in the visible and near infrared regions of optical radiation. Perspektivy nauki. 2018;(4):13-21. (In Russ.)
30. Karavanova EI. Optical properties of soils and their nature. Moskva, RF: Izd-vo Moskovskogo un-ta; 2003. 153 s. (In Russ.)
31. Drobysh SV, Tsytron GS, Matychenkova OV, Bubnova TV. Spectrophotometry method for determining the content of humus in agro-soddy-podzolic soils. Pochvovedenie i agrokhimiia. 2013;(2):64-75. (In Russ.)
Адрес для корреспонденции:
г. Витебск, Республика Беларусь,
тел.: +375-29-715-08-38,
e-mail: buzukg@mail.ru,
профессор, доктор фармацевтических наук,
Бузук Г.Н.
Поступила 16.12.2021 г.
